KR20080092334A - Air spring having an external guide - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 탄성 재료로 이루어진 에어 스프링 벨로우즈, 에어 스프링 커버, 에어 스프링 피스톤, 및 상기 에어 스프링 벨로우즈를 접선으로 둘러싸는 슬리브형 외부 가이드를 포함하며, 상기 에어 스프링 벨로우즈의 제 1 단부는 에어 스프링 커버에 그리고 상기 에어 스프링 벨로우즈의 제 2 단부는 에어 스프링 피스톤에 기밀 방식으로 고정되고, 상기 에어 스프링 벨로우즈는 에어 스프링 커버 및 에어 스프링 피스톤과 함께 체적 탄성 공동 챔버를 형성하는, 에어 스프링에 관한 것이다.The present invention includes an air spring bellows made of an elastic material, an air spring cover, an air spring piston, and a sleeve-shaped outer guide tangentially surrounding the air spring bellows, the first end of the air spring bellows being connected to the air spring cover. And the second end of the air spring bellows is hermetically secured to the air spring piston, the air spring bellows together with the air spring cover and the air spring piston forming an air spring cavity.
이러한 에어 스프링은 안락한 서스펜션을 얻기 위해, 도로 차량 또는 레일 차량에 종종 사용된다. 에어 스프링은 작동 중에 내부 초과압 하에 놓인다. 에어 스프링 벨로우즈는 스프링의 동작시 롤링 폴드를 형성하면서 에어 스프링 피스톤의 외부 윤곽 상에서 롤링한다. 압력이 없는 상태에서는 이러한 롤링 폴드가 형성되지 않거나 형성되기 어렵다. 예컨대, 에어 스프링의 운송을 위해, 압력이 없는 상태에서 에어 스프링이 압축되면, 에어 스프링 벨로우즈의 제어되지 않은 폴드 형성이 나타날 수 있다. 이러한 폴드가 에어 스프링 커버와 에어 스프링 피스톤 사이에 내부를 향해 생기면, 에어 스프링은 충분히 압축될 수 없다. 또한, 벨로우즈가 손상될 수 있다.Such air springs are often used in road vehicles or rail vehicles to achieve a comfortable suspension. The air spring is placed under internal overpressure during operation. The air spring bellows roll on the outer contour of the air spring piston, forming a rolling fold upon operation of the spring. In the absence of pressure, these rolling folds do not form or are difficult to form. For example, for transportation of an air spring, if the air spring is compressed in the absence of pressure, uncontrolled fold formation of the air spring bellows may appear. If such a fold occurs inward between the air spring cover and the air spring piston, the air spring may not be sufficiently compressed. In addition, the bellows may be damaged.
승용차 에어 스프링의 경우, 외부 가이드의 사용에 의해, 수명 및 안락함과 관련한 큰 장점이 얻어진다. 그러나, 에어 스프링은 예비 충전되어 인도되어야 하는데, 그 이유는 압력 없는 인도 시에 피스톤, 커버 및 외부 가이드가 서로 이동될 수 있어서 벨로우즈의 제어되지 않은 폴드 형성이 나타나고, 이로 인해 벨로우즈가 손상될 수 있기 때문이다.In the case of passenger car air springs, the use of external guides yields a great advantage in terms of life and comfort. However, the air springs must be prefilled and delivered because the piston, cover and outer guide can move with each other during pressureless delivery, resulting in uncontrolled fold formation of the bellows, which can damage the bellows. Because.
DE 197 53 637 A1 에는 상기 부품들에 추가해서 충격 댐퍼와 결합되어 스트러트를 형성하는 에어 스프링이 공개되어 있다. 충격 댐퍼에 의해, 에어 스프링 커버 및 에어 스프링 피스톤은 서로 축방향으로 안내된다. 이로 인해, 압력이 없는 상태에서 폴드 형성의 위험이 적다. 외부 가이드가 에어 스프링 커버에 고정되기 때문에, 압력이 없는 상태에서 부품들 간의 정확한 위치가 유지된다. 그러나, 이러한 장점은 스트러트에서 주어지는 바와 같이, 편향 방향에 대해 횡으로 에어 스프링의 제한된 가동성의 경우에만 생긴다.DE 197 53 637 A1 discloses an air spring which, in addition to the above components, is combined with an impact damper to form a strut. By means of the impact damper, the air spring cover and the air spring piston are axially guided to each other. As a result, there is less risk of fold formation in the absence of pressure. Since the outer guide is fixed to the air spring cover, the correct position between the parts is maintained in the absence of pressure. However, this advantage only occurs in the case of limited mobility of the air spring transverse to the direction of deflection, as is given in the strut.
WO 01/84010 A1에는, 상기 방식의 가이드가 주어지지 않은, 전술한 방식의 에어 스프링이 공개되어 있다. 에어 스프링 커버 및 에어 스프링 피스톤은 압력이 없는 상태에서 에어 스프링 벨로우즈의 탄성의 범위에서 자유로이, 즉 메인 스프링 방향에 대해 횡으로 서로 이동 가능하다. 따라서, 압력이 없는 상태에서 에어 스프링이 손상될 수 있다는, 상기 위험이 있다. 에어 스프링은 록킹 내부 압력으로 포장되어야 하거나 또는 외부에 장착된 지지 메커니즘에 의해 포장되어야 한다. 록킹 내부 압력으로의 포장은 에어 스프링이 운송 시에 펴지거나, 포장을 손상하고, 조립을 위해 적합한 형상을 갖지 않을 위험을 제공한다. 지지 메커니즘에 의 한 포장은 많은 추가 비용을 수반한다. 또한, 외부 가이드가 운송 동안 에어 스프링 벨로우즈에 대해 이동되는 것이 배제되지 않는데, 그 이유는 위치 안전 수단이 없기 때문이다. 이는 차량 내로 에어 스프링의 조립시 추가의 조정 작업을 야기한다.WO 01/84010 A1 discloses an air spring of the above-described manner, which is not given a guide of this manner. The air spring cover and the air spring piston are free to move with each other transversely with respect to the main spring direction, i. Thus, there is a risk that the air spring can be damaged in the absence of pressure. The air spring must be packed with locking internal pressure or by an externally mounted support mechanism. Packaging to the locking internal pressure presents a risk that the air spring will not unfold in transport, damage the packaging, or have a suitable shape for assembly. Packaging by the support mechanism involves many additional costs. In addition, it is not excluded that the outer guide is moved relative to the air spring bellows during transportation, since there is no positional safety means. This causes further adjustment work in the assembly of the air spring into the vehicle.
본 발명의 과제는 압력이 없는 상태에서 제어되지 않은 폴드 형성의 위험이 최소화되는, 전술한 방식의 에어 스프링을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an air spring in the manner described above in which the risk of uncontrolled fold formation is minimized in the absence of pressure.
상기 과제는 에어 스프링이 에어 스프링 커버를 에어 스프링 피스톤에 대해 고정하는, 통합된, 분리 가능한 운송 안전 수단을 가짐으로써 해결된다.The problem is solved by having an integrated, removable transport safety means, in which the air spring secures the air spring cover to the air spring piston.
이러한 운송 안전 수단은 에어 스프링의 압력 없는 포장 및 지지를 가능하게 하는데, 그 이유는 에어 스프링 커버 및 에어 스프링 피스톤이 서로 규정된 위치에 고정되기 때문이다. 벨로우즈는 제어되지 않은 폴드를 배제할 수 있다.Such transport safety measures enable the pressure-free wrapping and support of the air spring, since the air spring cover and the air spring piston are fixed in defined positions of each other. The bellows can rule out uncontrolled folds.
에어 스프링 벨로우즈의 규정된 위치는 예컨대 제조 공정 중에 내압 하에서 에어 스프링의 제어된 폴드에 의해 얻어질 수 있다. 내압은 운송 안정 수단의 작용 후에 완전히 방출될 수 있다.The defined position of the air spring bellows can be obtained, for example, by a controlled fold of the air spring under internal pressure during the manufacturing process. The internal pressure can be released completely after the action of the transport stabilizer.
본 발명의 개선예에서, 운송 안전 수단은 분리 가능한, 록킹 클립 결합부로서 형성된다.In a refinement of the invention, the transport safety means is formed as a detachable, locking clip coupling.
본 발명의 개선예에서, 운송 안전 수단은 분리 가능한, 베이어닛 방식 결합부로서 형성된다.In a refinement of the invention, the transport safety means is formed as a detachable, bayonet type coupling.
본 발명의 다른 실시예에서, 운송 안전 수단은 분리 가능한, 셀프 록킹 원추 시트로서 형성된다.In another embodiment of the invention, the transport safety means is formed as a detachable, self-locking cone sheet.
본 발명의 다른 실시예에서, 운송 안전 수단은 자석 결합부로서 형성된다.In another embodiment of the present invention, the transport safety means is formed as a magnetic coupling portion.
이러한 분리 가능한 결합부는 특히 간단한 조립을 가능하게 하는데, 그 이유는 별도의 장치가 필요 없기 때문이다. 에어 스프링 피스톤과 에어 스프링 커버는 제조 공정에서 에어 스프링의 폴드에 의해 록킹되고, 차량 내로 조립시 특별한 공구의 사용 없이 다시 분리될 수 있다. 이를 위해, 대개 적은 내부 초과압이 에어 스프링에 제공되는 것만으로 충분하다.This detachable coupling enables particularly simple assembly because no separate device is required. The air spring piston and air spring cover are locked by the folds of the air spring in the manufacturing process and can be separated again without the use of special tools when assembling into the vehicle. For this purpose, it is usually sufficient for a small internal overpressure to be provided to the air spring.
본 발명의 다른 실시예에서, 에어 스프링 벨로우즈는 에어 스프링의 부하 능력을 위해 필요한 것보다 큰 벽 두께를 갖는다.In another embodiment of the present invention, the air spring bellows has a wall thickness greater than necessary for the load capacity of the air spring.
본 발명의 다른 실시예에서, 에어 스프링 벨로우즈는 에어 스프링의 지지력을 위해 필요한 것보다 더 강성인 직물로 형성된 강도 지지체를 갖는다.In another embodiment of the present invention, the air spring bellows has a strength support formed of a fabric that is more rigid than necessary for the bearing force of the air spring.
에어 스프링의 지지력을 위해 필요한 것보다 더 두꺼운 벽 및/또는 더 큰 강성의 직물을 사용함으로써, 에어 스프링 벨로우즈의 폴드가 더 어려워진다. 이는 에어 스프링 벨로우즈의 바람직하지 않은 폴드 형성이 더 어려워진다는 장점을 갖는다.By using thicker walls and / or larger rigid fabrics than necessary for the bearing capacity of the air springs, the folding of the air spring bellows becomes more difficult. This has the advantage that undesirable fold formation of the air spring bellows becomes more difficult.
본 발명의 실시예에서, 에어 스프링 커버는 2개의 부분으로 구성되고, 상기 부분들 중 제 1 부분은 에어 스프링 벨로우즈에 할당되고, 제 2 부분은 상기 제 1 부분에 대응하는 형상을 가지며 탄성 중합체 재료, 바람직하게는 고무로 이루어진 층에 의해 제 1 부분과 견고하게 결합된다.In an embodiment of the invention, the air spring cover consists of two parts, a first part of the parts is assigned to an air spring bellows, and the second part has a shape corresponding to the first part and the elastomeric material It is firmly bonded with the first part, preferably by a layer made of rubber.
상기 장치는 에어 스프링 벨로우즈가 작동 중에 그리고 압력이 없는 상태에서 비틀림 부하로부터 보호된다는 장점을 갖는다.The device has the advantage that the air spring bellows are protected from torsional loads during operation and in the absence of pressure.
본 발명의 실시예에서, 에어 스프링은 에어 스프링 커버로부터 에어 스프링 피스톤까지 이르는, 상기 부품들 사이에서 에어 스프링을 완전히 둘러싸는 보호 벨로우즈, 바람직하게는 폴딩 벨로우즈에 의해 둘러싸인다.In an embodiment of the invention, the air spring is surrounded by a protective bellows, preferably a folding bellow, which completely surrounds the air spring between the parts, from the air spring cover to the air spring piston.
이러한 보호 벨로우즈는 본 발명에 따른 에어 스프링이 오염물로부터 보호된다는 장점을 갖는다. 에어 스프링 벨로우즈의 롤링 폴드가 작동 중에 종종 차량 내의 조립 위치에서 상부를 향하기 때문에, 상기 영역은 예컨대 모래 또는 다른 이물질에 의해 특히 오염되기 쉽다. 상기 모래 또는 이물질은 에어 스프링 벨로우즈를 조기에 마모시킬 수 있다. 보호 벨로우즈는 이러한 오염물의 침투를 방지한다.This protective bellows has the advantage that the air spring according to the invention is protected from contamination. Since the rolling folds of the air spring bellows are often pointed upwards during assembly in the vehicle, the area is particularly susceptible to contamination, for example by sand or other foreign matter. The sand or foreign matter can prematurely wear the air spring bellows. Protective bellows prevent the penetration of these contaminants.
본 발명의 다른 실시예에서, 보호 벨로우즈는 오염물의 침투에 대한 보호 장치를 가진 통기부를 포함한다.In another embodiment of the invention, the protective bellows comprises a vent having a protection against the penetration of contaminants.
에어 스프링의 스프링 거리가 커지면, 보호 벨로우즈가 통기되어야 하는데, 그 이유는 그렇지 않으면 보호 벨로우즈가 파열될 수 있기 때문이다. 통기부의 보호 장치, 예컨대 스크린 또는 래비린드 시일은 오염물 또는 이물질이 보호 벨로우즈의 내부로 침투하는 것을 방지한다.If the spring distance of the air spring increases, the protective bellows must be vented, otherwise the protective bellows may burst. Ventilation protection devices such as screens or labyrinth seals prevent contaminants or foreign matter from penetrating the interior of the protective bellows.
본 발명의 실시예에서, 외부 가이드는 적어도 부분적으로 에어 스프링 벨로우즈의 외부면에 고정, 바람직하게는 접착된다.In an embodiment of the invention, the outer guide is at least partially fixed, preferably glued to the outer surface of the air spring bellows.
에어 스프링 벨로우즈에 외부 가이드를 고정하는 것은 압력이 없는 상태에서 및 작동 중에 외부 가이드의 미끄러짐이 불가능하다는 장점을 갖는다.Fixing the outer guide to the air spring bellows has the advantage that the sliding of the outer guide is impossible in the absence of pressure and during operation.
본 발명의 실시예에서, 에어 스프링 벨로우즈는 제조 공정에서 이미 형성된, 방사방향 외부로 향한 벌지를 가지며, 상기 벌지는 에어 스프링 벨로우즈의 단부들 사이의 중심에 배치되고 그 축방향 중심 영역에서 직경 측이 외부 가이드의 내경에 상응한다.In an embodiment of the invention, the air spring bellows has a radially outwardly bulging already formed in the manufacturing process, the bulge being disposed in the center between the ends of the air spring bellows and having a diameter side in the axial center region thereof. It corresponds to the inner diameter of the outer guide.
이러한 벌지는 압력이 없는 상태에서 에어 스프링 벨로우즈가 꼬리 형태로 쭈그러지는 것을 방지한다. 이로 인해, 외부 가이드에 의한 양호한 지지가 보장된다. 에어 스프링의 제어된 폴드가 용이해지기 때문에, 운송 준비를 위해 더 적은 내압이 필요하다. 또한, 압력이 없는 상태에서 제어되지 않은 폴드의 형성 위험이 더욱 감소된다.This bulge prevents the air spring bellows from creasing in the form of a tail in the absence of pressure. This ensures good support by the outer guide. Since the controlled fold of the air spring is facilitated, less internal pressure is needed to prepare for transportation. In addition, the risk of uncontrolled fold formation in the absence of pressure is further reduced.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 압력이 제공된 상태에서 본 발명에 따른 에어 스프링의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of an air spring according to the invention in a state where pressure is provided;
도 2는 록킹된 운송 안전 수단을 구비한 본 발명에 따른 에어 스프링의 종단면도.2 is a longitudinal sectional view of an air spring according to the invention with a locked transport safety means;
도 1에는 에어 스프링 커버(2), 에어 스프링 피스톤(3) 및 에어 스프링 벨로우즈(4)를 포함하는 본 발명에 따른 에어 스프링(1)이 도시된다. 에어 스프링 벨로우즈(4)는 슬리브형 외부 가이드(5)에 의해 둘러싸인다.1 shows an
에어 스프링 커버(2)는 2 부분으로 형성되고, 내부 원추(7) 및 베이스 부(8)를 포함하고, 상기 내부 원추와 베이스부(base portion)는 고무 층(9)에 의해 서로 견고하게 가황된다.The
에어 스프링 벨로우즈(4)는 고정 링들(fixed rings; 10)에 의해 각각 에어 스프링 피스톤(3)의 고정 시이트(11)와 에어 스프링 커버(2)의 내부 원추(7)에 기밀 방식으로 가압되고, 에어 스프링 피스톤(3)과 에어 스프링 커버(2) 사이에 체적 탄성 공동 챔버(13)를 형성한다. 상기 공동 챔버(13)에는 초과압이 제공된다. 상기 초과압은 에어 스프링 벨로우즈(4)가 에어 스프링 피스톤(3)과 에어 스프링 커버(2)의 축방향 상대 운동 시에 에어 스프링 피스톤 상에서 롤링하는 롤링 폴드(14)를 형성하게 한다. 커버 측에서, 에어 스프링 벨로우즈(4)는 지지 링(15)에 의해 지지되므로, 에어 스프링 벨로우즈는 에어 스프링 커버(2) 위에서 너무 심하게 롤링하지 않는다. 공동 챔버(13) 내의 초과압은 또한 에어 스프링 벨로우즈(4)를 내부로부터 외부 가이드(5)에 대해 가압한다. 에어 스프링 벨로우즈(4)는 그 방사방향 팽창이 외부 가이드(5)에 의해 미리 주어진 스프링 특성을 결정적인 정도로 초과하지 않음으로써 지지된다.The air spring bellows 4 is pressurized in a hermetic manner to the fixing
에어 스프링 커버(2)를 향한 에어 스프링 피스톤(3)의 단부면(17) 상에 2개의 후크형 탄성 록킹 클립(18)이 고정되며, 상기 록킹 클립은 단부면(17)을 지나 돌출하고, 그 후크가 서로 멀리 향한다. 상기 록킹 클립에 상응하게, 에어 스프링 커버(2)의 베이스 부(8)는 홈(19)을 갖는다. 상기 홈(19)의 개구 내로 링형 록킹 홈(19)이 방사방향 내부로 돌출함으로써, 에어 스프링 피스톤(3)의 후크형 록킹 클립(18)이 록킹될 수 있는 언더 컷이 형성된다.Two hook-type elastic locking clips 18 are fixed on the
도 2에는 에어 스프링(1)이 록킹된 상태로 도시된다. 에어 스프링(1)은 압력이 제공된 상태에서 에어 스프링 피스톤(3)이 에어 스프링 커버(2) 상에 놓이도 록 폴드된다. 록킹 클립(18)은 베이스 부의 홈(19) 내로 삽입되고, 록킹 홈(20)의 후방으로 록킹된다. 에어 스프링 피스톤(3) 및 에어 스프링 커버(2)는 더 이상 자유로이 이동될 수 없고 저항의 극복에 의해서만 서로 분리될 수 있다. 이로 인해, 에어 스프링 벨로우즈(4)의 제어되지 않은 폴드 형성이 방지되고, 에어 스프링 벨로우즈(4)는 에어 스프링 커버(2)와 에어 스프링 피스톤(3) 사이에 고정되지 않을 수 있다. 지지 클립(18)의 록킹 후에, 공동 챔버(13)의 내압은 방출될 수 있다.2 shows the
에어 스프링 벨로우즈(4)는 그 강성으로 인해 외부를 향한 벌지를 갖는다. 이는 외부 가이드(5)에 의해 제한된다. 외부 가이드(5)의 위치는 에어 스프링 벨로우즈(4)와 외부 가이드(5) 사이의 마찰에 의해 유지된다.The air spring bellows 4 has an bulging outward due to its rigidity. This is limited by the
참조번호 목록Reference Number List
1 에어 스프링1 air spring
2 에어 스프링 커버2 air spring cover
3 에어 스프링 피스톤3 air spring piston
4 에어 스프링 벨로우즈4 air spring bellows
5 슬리브형 외부 가이드5 Sleeve type outer guide
7 에어 스프링 커버(2)의 내부 원추7 Inner cone of air spring cover (2)
8 에어 스프링 커버(2)의 베이스 부8 Base section of the air spring cover (2)
9 에어 스프링 커버(2)의 고무 층9 Rubber layer of air spring cover (2)
10 고정 링들10 retaining rings
11 에어 스프링 커버(3)의 / 에어 스프링 커버(2)의 고정 시이트11 Retaining seat of the air spring cover (3) / air spring cover (2)
13 체적 탄성 공동 챔버13 volumetric elastic cavity chamber
14 에어 스프링 벨로우즈(4)의 롤링 폴드14 Rolling fold of air spring bellows (4)
15 지지 링15 support ring
17 에어 스프링 피스톤(3)의 단부면17 End face of the air spring piston (3)
18 후크형 탄성 록킹 클립18 hook-type elastic locking clips
19 에어 스프링 커버(2)의 베이스 부(8)내의 록킹 홈19 Locking groove in base part 8 of
20 록킹 홈 20 Locking Home
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